Question

19．在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）讓杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂大小．
（2）杠桿平衡后，小英同學在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上3個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的C點，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡（如圖乙），測力計示數(shù)如何變化先變小后變大．
（4）在探究過程中，我們需要測量和記錄動力、動力臂、阻力，阻力臂四個物理量，在進行多次實驗的過程中，我們可以（選填“可以”“不可以”）同時改變多個量，進行探究測量．
（5）完成實驗后，小英利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質(zhì)量．
①若以杠桿上的B位置為支點，在B的右側掛質(zhì)量為m的鉤碼，左右移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）．
②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離L₁和O到B的距離L₂．
③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出杠桿的質(zhì)量m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$（用題目中所給物理量表示）

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知在B位置掛鉤碼的個數(shù)；
（3）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大；動力臂變大，動力變�。�
（4）測量性實驗為了減小誤差或者尋找規(guī)律進行多次測量，如果物理量是個恒量，多次測量求平均值可以減小實驗誤差；如果不是測量具體的物理量，而是尋找規(guī)律也采取多次測量，尋找普遍性；
（5）根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出杠桿的質(zhì)量m_桿．

解答 解：
（1）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡的目的是：力臂在杠桿上，方便測出力臂大小；
（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
因為，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，
所以，2G×3L=nG×2L，
所以，n=3，所以在A處掛3個鉤碼；
（3）由圖可知，OC為最長力臂，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，動力臂先變長后變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測力計示數(shù)將先變小后變大．
（4）在“探究杠桿平衡條件”實驗時本實驗中，不斷改變動力（臂）和阻力（臂），多次進行實驗行多次測量的目的是：避免實驗次數(shù)過少，導致實驗結論具有偶然性，便于從中尋找規(guī)律；
（5）已知鉤碼的質(zhì)量m，用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離，即L₁，欲求杠桿的質(zhì)量m_桿，則應量出O到B的距離，即L₂，然后根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，mL₁=m_桿L₂，則m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．
故答案為：（1）便于測量力臂大�。唬�2）3；（3）先變小后變大；（4）可以；（5）②O到B；③$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．

點評 杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計傾斜拉動杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大這是常見的一種題型．